PROPRIEDADES COLIGATIVAS

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1 PROPRIEDADES COLIGATIVAS
São alterações que ocorrem nas propriedades de um solvente,quando nele se adiciona um soluto não-volátil Água pura + NaCl (1atm) TE >100 ° C TC< 0 ° C Água pura (1atm) TE= 100 ° C TC= 0 ° C Tais propriedades não dependem da natureza do soluto,mas de sua concentração

2 Diminuição da pressão de vapor do solvente na solução;
Aumento da temperatura de ebulição do solvente na solução; Diminuição da temperatura de congelação do solvente na solução; Pressão osmótica da solução;

3 O estabelecimento do equilíbrio líquido vapor
PRESSÃO DE VAPOR O estabelecimento do equilíbrio líquido vapor Pressão máxima de Vapor de um líquido é a pressão que o vapor exerce quando em equilíbrio com o líquido correspondente.

4 PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA PRESSÃO DE VAPOR E VOLATILIDADE
Quanto maior a volatilidade de uma substância,maior sua pressão de vapor.

5 PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
Em locais de maior altitude Menor pressão atmosférica Menor o PE da substância PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor igualar-se a pressão atmosférica P vapor = P atm P > 760 P < 760 t < 100 t > 100

6 H2O < Solução Volatilidade H2O > Solução
Pressão de Vapor Temperatura de Ebulição (TE) H2O < Solução Temperatura de Congelação (TC) A adição de solutos não voláteis no solvente provocam: Um abaixamento da pressão de vapor ( ∆p) Um abaixamento da temperatura de congelação ( ∆tc) Uma elevação da temperatura de ebulição ( ∆te) Água pura (1atm) TE= 100 ° C TC= 0 ° C Água pura + NaCl (1atm) TE >100 ° C TC< 0 ° C

7 Efeito Tonoscópico ( ∆p)
Pressão de Vapor H2O > Solução Pode-se dizer que as partículas do soluto “atrapalham” a evaporação das moléculas de solvente. O gráfico mostra o abaixamento da pressão de vapor de uma solução Temperatura de Ebulição (TE) H2O < Solução Efeito Ebulioscópico (∆te) Como visto a pressão de vapor de uma solução é menor do que a do solvente puro, pois a “moléculas” do soluto “atrapalha” a evaporação do solvente. Deste modo, a solução emite menos vapores, e será necessário mais calor para ferver a solução. O gráfico mostra a elevação da temperatura de ebulição de uma solução

8 Temperatura de Congelação (TC)
Efeito Crioscópico (∆tc) H2O > Solução A adição de um soluto à água dificulta a congelação do solvente, sendo necessário um esfriamento mais intenso para que a solução congele. Desta forma uma solução irá congelar a uma temperatura inferior à do solvente puro. O gráfico mostra o abaixamento da temperatura de congelação de uma solução ∆te ∆p O Diagrama de Fases mostra a diferença entre as curvas da água pura e de uma solução aquosa. Pode-se reparar a variação da pressão de vapor (DPv) e da temperatura de ebulição (Dte), estudados anteriormente.

9 DE PARTÍCULAS DISSOLVIDAS
CÁLCULO DO NÚMERO DE PARTÍCULAS DISSOLVIDAS eletrólitos fortes (a = 100 %) Soluções Iônicas substâncias não eletrolíticas (a = 0 %) Soluções moleculares Fator de Van’t Hoff (i): indica o número de partículas formadas por “molécula”dissolvida. N = n’. i Ni α = ––– Nd i = 1 + a (q-1) 1 mol de NaCl 1 mol de glicose (C6H12O6 ) i…fator de Van’ t Hoff Onde a …grau de dissociação ou ionização q … número de íons formados na dissociação No final de partículas dissolvidas Fator de Van’ t Hoff No inicial de “moléculas” Dissociação iônica Exemplo: CaCl2 (a = 100%) CaCl2  Ca Cl- q = 3 i = 1 + a (q-1) i = (3-1) i = 3 N= 2 mol de partículas dissolvidas 1 mol de partículas C6H12O6 Na+ Cl- q = 2 N = n’ Este tipo de composto não sofre dissociação eletrolítica, logo i = 1. Exemplos: glicose, sacarose, glicerol, etc. N = n’. Q N = = 2 mol Este tipo de composto sofre dissociação eletrolítica total, logo i = q. Exemplos: sais solúveis, ácidos e bases fortes.

10 eletrólitos fracos (a < 100 %) Soluções Iônicas Este tipo de composto sofre dissociação eletrolítica parcial, logo i = 1 + a (q-1) Exemplos: ácidos fracos (H2S, ácido acético, etc.) e bases fracas (NH4OH, etc.) NH4OH  NH OH- n’= 1 mol de NH4OH (a = 5%) q = 2 i = 1 + a (q-1) i = 1 + 0,05 (2-1) i = 1,05 N=1,05 mol de partículas dissolvidas N = n’. i N = 1 . 1,05 = 1,05 mol α = 0 (o soluto não se ioniza) i = Solução molecular α= 100% (1) (todas as moléculas se ionizam) i=q Solução Iônica

11 EFEITOS COLIGATIVOS QUANTITATIVOS Efeito crioscópico: ∆t c = k c . W.
1 mol de qualquer soluto não-volátil e não-iônico observa-se o mesmo efeito Coligativo Como o número de mols presente em 1kg de solvente se chama molalidade (W) a lei de Raoult : 1 Kg de solvente Raoult “O efeito coligativo produzido num solvente pela adição de um soluto não-volátil é diretamente proporcional a molalidade da solução” Efeito tonoscópico: ∆p / p0 = k t . W (Kt = Massa Molar solvente/1000) Efeito ebulioscópico: ∆te = k e . W R .T2/ L (Ke = Kc) Efeito crioscópico: ∆t c = k c . W. (Kt) indica o valor do abaixamento relativo da pressão de vapor de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água. (Kc) representa o valor do abaixamento da temperatura de congelação de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água. A intensidade do efeito coligativo pode ser determinado quantitativamente pelas equações: (Ke) representa o valor da elevação da temperatura de ebulição de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água. R = constante = 1,98 cal/mol. K; L = calor latente de fusão/ vaporização do solvente (cal/g); T = ponto de fusão do solvente em Kelvin;

12 EC’ > EC EC’ = i EC Solução Solução A Solução B
EFEITOS COLIGATIVOS EM SOLUÇÕES IÔNICAS EC’ > EC Solutos iônicos(ou ionizáveis), produzem um efeito coligativo mais acentuado produzem um maior número de partículas em solução devido à dissociação (ou ionização) que sofrem Solução molecular Solução Iônica Solução A Solução B 1 mol de glicose (C6H12O6 ) 1 mol de NaCl Dissociação iônica Este aumento de partículas é indicado pelo fator de Van’ t Hoff (i). Assim, para calculara intensidade do efeito coligativo neste tipo de solução, devemos utilizar i. Veja: C6H12O6 Na+ Cl- Efeito tonoscópico: ∆p / p0 = k t . W. i Efeito ebulioscópico: ∆te = k e . W. i Efeito crioscópico: ∆t c = k c . W. i 1 mol de partículas 2 mol de partículas Nº de partículas do soluto B= 2. Nº de partículas do soluto A EC’ = i EC Fator de Van ’t Hoff

13 OSMOSE E PRESSÃO OSMÓTICA ()
Osmose é a passagem de um solvente para a respectiva solução ou a passagem do solvente de uma solução diluída para outra mais concentrada através de uma membrana semipermeável. Na realidade, quando nos referimos ao deslocamento do   solvente  através da membrana semipermeável, estamos nos referindo ao deslocamento resultante,pois o solvente é deslocado para os dois meios,porém, com maior intensidade do meio hipotônico para o meio hipertônico.

14 CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES
A pressão necessária para impedir que o fenômeno da osmose aconteça é chamada de PRESSÃO OSMÓTICA (). A pressão osmótica de uma solução é numericamente igual à pressão exercida sobre a superfície da solução que anula o deslocamento do solvente através da membrana semipermeável.  . V = n . R . T ou  = M . R . T • A solução A é hipertônica em relação à B. • A solução B é hipotônica em relação à A. • Se [A] = [B], teremos soluções isotônicas. onde: • R = constante dos gases perfeitos. • T = temperatura absoluta (Kelvin). • M = Molaridade da solução (mol/L). A pressão osmótica de uma solução é diretamente proporcional a sua concentração molar (M) CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES ( A> B) Solução A é hipertônica ( A< B) Solução A é hipotônica ( A= B) Solução é isotônica

15 P externa>  : Osmose reversa
Ao aplicar sobre a superfície da solução,uma pressão externa superior à  pressão osmótica, temos a inversão do fluxo do solvente,que passa agora a transitar do meio hipertônico para o meio hipotônico.Esse processo é denominado osmose reversa. Esse processo é  aplicado na Arábia Saudita para obtenção de água potável a partir da água salobra (dessalinização),onde a água salgada é forçada para dentro da célula a uma pressão superior à pressão osmótica,as partículas do soluto ficam retidas na membrana semipermeável ,e as moléculas do solvente são forçadas a sair da solução (água salgada) passando pela membrana semipermeável.

16 APLICAÇÕES DOS EFEITOS COLIGATIVOS
Em países frios,no inverno,espalha-se sal em pontos perigosos de rodovias.A temperatura de congelação da água diminui,evitando a formação de gelo Também em países frios,no inverno,colocam-se anticongelantes na água doa radiadores dos veículos.A temperatura de congelação da água diminui evitando que,com o motor desligado,a água congele e cause danos ao motor. Sorvetes são fabricados em tambores que giram dentro de uma solução de salmoura.A temperatura de congelação da água diminui,fazendo com que a solução permaneça no estado líquido,em temperaturas bem inferiores a 0° C. EFEITO CRIOSCÓPICO